|
|
本期我们介绍波音737ng飞机自动飞行系统逻辑。分为起飞、爬升、改平与巡航、下降、进近、复飞、AFS在风切变中的操作共七个部分。
一，起飞阶段
在地面且两个F/D电门接通时①，按压TOGA电门，FMA②自动油门方式（如预位）和俯仰方式显示N1、TOGA，表明自动驾驶接通起飞方式，推力手柄自动移至调定的起飞N1。
滑跑速度在60节以下时，横滚方式指令机翼水平，俯仰指令下俯10度③。
滑跑速度60节时，俯仰指令上仰15度。滑跑速度84节时，自动油门方式变为推力保持THR HOLD。
离地后，在达到足够的爬升率之前，俯仰指令保持15度上仰姿态。然后俯仰指令MCP速度，通常为V2＋20海里/小时。横滚指令机翼水平。
飞机在RA400ft④以下，必须通过断开两个飞行指引电门结束起飞方式，在RA400ft以上，选择其它俯仰方式或接通一套AP即可。
飞机高于机场标高800ft时，自动油门方式从THR HOLD变为ARM预位。此时按压N1电门或当飞机达到减推力高度时，自动油门方式变为N1，推力限制由起飞推力变为爬升推力。
当小于800ftAFE时，再次按压TOGA电门会将自动油门限制改为全复飞推力限制，因为此时自动油门方式为THR HOLD，所以推力手柄不会前移。大于800ft后，推力手柄会向前移动至全复飞推力。
起飞过程中，横滚方式可以预位LNAV水平导航，接通HDG SEL航向选择或为空白。RA50ft时（如预位），LNAV接通。
二，爬升阶段
这里，爬升阶段是指从减推力高度至指定巡航高度。在此阶段，AFDS可以使用垂直导航爬升、高度层改变爬升和V/S爬升。
使用垂直导航，FMC指令AFDS俯仰和A/T使飞机沿垂直剖面飞行。垂直导航爬升中，FMA自动油门和俯仰方式显示为N1，VNAV SPD。此时飞机使用爬升N1，并通过控制俯仰使其保持FMC计算的各航段的目标速度，该速度可以在CDU⑤ 爬升界面查看。该爬升方式属于等速度爬升。
使用高度层改变爬升，FMA自动油门和俯仰方式显示为N1，MCP SPD。A/T使用满足当前N1限制的最大爬升推力，俯仰保持MCP所选空速或马赫。在执行高度层改变时，需要在MCP上预调此速度。该爬升方式属于等速度爬升。
使用V/S爬升，FMA自动油门和俯仰方式显示为MCP SPD，V/S。自动油门将在满足N1限制的条件下保持MCP所选的速度，俯仰保持MCP上所选择的垂直速度。如果在目标空速下，无法保持所选的垂直速度，AFDS将保持垂直速度，而不会保持目标空速。
除此以外，在CDU爬升界面还可以选择最大爬升率MAX RATE和最大爬升角MAX ANGLE爬升。前者使爬升的垂直速度最大，能够在最短的时间内到达指定高度，快速让出垂直空间。后者使爬升角最大，采用最大的爬升梯度快速让出纵向空间。
三，改平和巡航
改平时，会先截获所选MCP高度。除垂直导航外，FMA俯仰会显示ALT ACQ高度截获，自动油门方式接通MCP SPD。垂直导航下，也会产生截获MCP高度的机动飞行，而FMA不显示。当达到目标高度，除垂直导航外，FMA俯仰变为ALT HOLD高度保持，自动油门方式不变。垂直导航下，自动油门方式改变为FMC SPD。当MCP高度与VNAV剖面冲突且飞机在MCP高度改平时，FMA俯仰显示VNAV ALT。如果是在剖面上改平，则俯仰显示VNAV PTH，表明AFDS按俯仰指令保持FMC高度。巡航时就是这种情况。
四，下降阶段
下降阶段与爬升类似，分为垂直导航下降，高度层改变下降，V/S下降。
其中垂直导航下降分为垂直导航轨迹下降和垂直导航速度下降。前者FMA自动油门和俯仰状态为FMC SPD，VNAV PTH（早于且在下降顶点50nm以内下降时，FMA自动油门和俯仰状态显示FMC SPD，VNAV PTH，飞机建立-1000fpm下降率直到截获下降剖面；在下降顶点50nm以外下降，激活巡航下降功能，截获新的MCP高度时仍为巡航方式），此时AFDS按俯仰指令保持FMC计算的慢车下降航径（如果存在垂直角航段，则不保持慢车下降，且VNAV SPD会自动转换为VNAV PTH）；后者FMA俯仰状态为VNAV SPD。此时，目标速度可以由FMC提供或用速度干预电门在MCP上选择，飞机采用慢车推力下降，用俯仰保持目标速度。自动油门FMA显示RETARD并收油门至慢车，然后显示ARM（白色）预位。需要注意的是，在垂直导航航径使用速度干预会使得俯仰方式改变为VNAV SPD。
使用高度层改变下降时，AFDS用俯仰状态保持MCP SPD。自动油门则油门至慢车，其FMA显示从RETARD到ARM。
V/S下降FMA显示与爬升无区别。机组需要在MCP上选择一个目标下降率和目标空速。如果目标空速无法满足目标下降率，AFDS则不维持当前目标空速。
五，进近阶段
在单通道自动驾驶非精密进近时，用AFDS提供引导。VOR/LOC 电门预位AFDS以进行VOR或航向道进近。用VNAV, LVL CHG或V/S方式可以完成下降。VOR/LOC，LNAV 或航向选择HDG SEL可用于横滚方式。这里我们着重介绍ILS精密进近。
AFDS可使用单通道或双通道进行ILS进近。机组按压APP电门以预位航向道和下滑道。航向道截获点取决于切入角和接近率，但不晚于1/2个点。截获航向道后，A/P接通时显示单通道SINGLE CH。
下滑道截获前提是航向道截获。可以从上下截获，截获发生于2/5个点。航向道、下滑道截获后。FMA显示MCP SPD，VOR/LOC，G/S。此时若想退出APP，不能通过选择其它横滚俯仰方式，只能按压TOGA电门或断开两个F/D电门和A/P或改变VHF NAV盲降频率。
APP接通后，按压第二套CMD可预位双通道进近。RA1500英尺，第二套A/P接通，FMA俯仰拉平FLARE预位，SINGLE CH变为CMD。具有LAND3的选型还会显示滑跑ROLLOUT预位。SINGLE CH变为LAND3⑥。此后，任何人工超控自动驾驶的尝试可能导致自动驾驶脱开。
RA800英尺，若没接通第二套AP，则接通第二套AP受抑制，飞机只能进行单通道进近。
RA500英尺，飞行员需要检查LAND 3或LAND 2是否显示，以便能继续执行自动着陆。（有LAND 3选型）
RA400英尺，如果是双通道进近，自动驾驶安定面配平会向上配平，此时如果脱开AP，需要压杆抵消机头向上。RA350英尺，如果FLARE未预位，则AP脱开。
RA50英尺，FLARE生效并到接地时结束。RA27英尺，收油门RETARD生效使发动机在接地时达到慢车推力。接地后大约2秒，自动油门脱开。RA2英尺时，ROLLOUT生效，自动驾驶控制方向舵和前轮转弯以保持飞机在航向道中线上。
六，复飞
按压任一TOGA电门可接通复飞。单通道进近为F/D复飞，双通道进近则为AP复飞。当自动油门电门预位时，RA2000英尺以下、高于RA2000英尺且襟翼未收上或G/S截获，无论AFDS是否接通，自动油门复飞方式预位。
A/P复飞时，FMA自动油门，俯仰方式显示GA，TOGA，自动驾驶不会脱开，油门杆前推到减推力复飞N1，以产生1000至2000英尺/分钟的爬升率。达到自动设定的爬升率前，FD指令杆上仰15度。横滚方式保持当前的航迹地面投影，RA400英尺，如预位，LNAV接通。当达到减复飞推力后，第二次按压任一TO/GA电门，自动油门会前推到全复飞 N1 限制，FMA显示自动油门，俯仰方式N1，TOGA。另外需要注意的是，接地后若按压TOGA电门，AP将脱开。如果想终止A/P复飞，RA400英尺以下，需断开A/P和F/D。RA400英尺以上，选择其它横滚俯仰方式。
F/D复飞用于单通道进近后的复飞，按压TOGA电门后，A/P脱开。F/D复飞逻辑与A/P复飞基本相同。F/D复飞LNAV接通（如预位）于RA50英尺。低于RA50英尺，横滚保持地面航迹投影。
七，AFS在风切变中的操作
当起飞复飞遭遇风切变时，F/D俯仰指令杆将提供指令以保持目标速度，直到垂直速度降至约＋600英尺/分钟。此时，F/D俯仰指令15度上仰姿态。如垂直速度继续下降，F/D继续指令一个15度的俯仰姿态，直到大约达到抖杆速度。随后，指令的俯仰姿态将导致抖杆器间断性的工作。飞机通过风切变时，F/D 设定的程序将改变。当爬升率增至高于约＋600英尺/分钟，F/D 指令俯仰姿态，使其回到目标速度。
进近时遭遇风切变，AFDS力图保持飞机高度或在截获下滑道后保持下滑道，而不考虑迎角限制。如果飞机员不按压TOGA人工干预，则空速可能会降低到抖杆速度以下并进入失速⑦。
说人话就是起飞复飞风切变跟指引，进近风切变复飞。
最后我们来介绍指令速度限制与恢复。在正常飞行中，AFS⑧会保持飞机在规定的飞行包线内，不会超过VMO/MMO、襟翼／起落架标牌速度、或小于最小速度⑨。如果人工在MCP上选择了一个大于标牌速度、或小于最小速度的速度，AFS则指令限制速度，且在不能达到指定速度的时候，在空速／马赫显示窗内显示超速（“B”）或低速（“A”）符号。
在下列情况下，AFS提供标牌限制恢复功能。如果AFDS接通但不在速度（MCP SPD、VNAV SPD）或CWS方式，并且A/T预位但不在速度控制方式，那么A/T恢复到速度方式并且控制速度稍低于标牌限制；仅对VMO/MMO而言，如果A/T接通速度方式并且推力手柄在慢车位，只要AFDS工作在V/S方式，则会自动接通LVL CHG方式；起落架或襟翼标牌速度恢复只在A/T接通时生效。
除此之外，还有最小速度恢复功能。当实际速度等于或略小于最小速度，如果俯仰方式是V/S或VNAV PTH，AFDS恢复到LVL CHG方式。当襟翼大于12.5度时，不会从垂直速度方式返回高度层改变。除此之外，VNAV PTH平飞、A/T断开时的ALT HOLD平飞和G/S截获时不提供最小速度恢复。
本期航空小课堂就到这里啦，由于自动飞行系统内容太多。还有一些其它内容包括AFDS的单发操作，ILS信号失效，自动着陆能力降级和其它的具体细节就不在此一一介绍。感兴趣的小伙伴可自行查阅FCOM飞行机组操作手册。
注释：
①F/D电门在OFF位时，起飞方式中也能接通F/D。在速度达到80海里/小时后，高度2000英尺AGL以下并且离地后150秒之前，如果按压了TO/GA电门，则两名飞行员的F/D指令杆自动出现。
②FMA，飞行方式信号牌，位于PFD上部。
③指示PF稍向下压杆，增加前轮摩擦力，便于控制滑跑方向。
④RA，无线电高度
⑤CDU，控制显示组件，机组与FMC飞行管理计算机的交互界面
⑥LAND3，失效后可工作的自动着陆，两套自动驾驶，三套惯导源，并且自动着陆和滑跑相关的传感器工作正常，自动驾驶系统的裕度等级相当于单侧故障的状态，不能防止自动驾驶系统实施自动着陆；LAND2，失效后消极保护的自动着陆，在高于报警高度时出现一个故障，裕度降低，但是自动着陆系统仍然可以实施自动着陆和滑跑；系统无法执行自动着陆显示NO AUTOLAND。
⑦失速，指飞机迎角超过临界迎角使机翼上表面附面层分离的现象，当飞机达到当前形态下失速速度的1.3倍，即737空速指示上的最小速度（红黑色速度带顶端）时，提示飞行员即将进入失速的抖杆器开始工作。
⑧AFS，自动飞行系统，由AFDS和A/T组成。
⑨最小速度，即大约当前襟翼形态下失速速度的1.3倍。
|
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
千斤顶
发表于 2021-10-9 21:21:57
